fpga晶片可以幹嘛用的

fpga晶片是作為專用集成電路領域中的一種半定制電路而出現的，不僅可以解決定制電路的不足，又能克服原有可編程器件門電路數有限的缺點；fpga可應用於視訊分割系統、資料延遲器和儲存設計、通訊產業等領域。

本教學操作環境：Windows10系統、Dell G3電腦。

fpga晶片可以幹嘛用的?

FPGA（Field Programmable Gate Array）是在PAL （可程式陣列邏輯）、GAL（通用陣列邏輯）等可程式裝置的基礎上進一步發展的產物。它是作為專用集成電路（ASIC）領域中的一種半定制電路而出現的，既解決了定制電路的不足，又克服了原有可編程器件門電路數有限的缺點。

行業應用程式

視訊分割系統

近年來，大型的總控系統已經日益廣泛的應用，與之相關的視頻分割技術水平也在逐步提高，該技術是把用多屏拼接顯示的方式來顯示一路視頻信號，在一些需要使用大屏幕顯示的場景應用廣泛。

隨著技術水準的進步， 視訊分割技術逐步成熟，滿足了人們對於清晰視訊影像的基本需求、 FPGA 晶片硬體結構比較特殊，可以利用事先編輯的邏輯結構檔案調整內部結構，利用約束的文件來調整不同邏輯單元的連接和位置，妥善處理好數據線路徑，其自身俱有的靈活性和適應性方便用戶的開發和應用。在處理視訊訊號時，FPGA晶片可以充分利用自身的速度和結構優勢，實現乒乓技術和管線技術。在對外連接的過程中，晶片採用資料並行連接的方式，使影像資訊的位寬拓寬，利用內部的邏輯功能提高影像處理的速度。透過快取結構以及時脈管理實現對影像處理以及其他設備的控制。在整體的設計結構中，FPGA晶片處於核心位置，複雜資料的插值處理以及提取和存儲，也起到整體控制的作用，確保系統的穩定運作。另外，視訊資訊處理與其他資料處理不同，需要晶片具有特殊的邏輯單元以及RAM或FIFO單元，保證提高足夠的資料傳輸速度。

資料延遲器和儲存設計

FPGA具有可程式化的延遲數位單元，在通訊系統和各類電子設備中有著比較廣泛的應用，例如同步通訊系統，時間數值化系統等，主要的設計方法包括數控延遲線法，記憶體法，計數器法等，其中記憶體法主要是利用FPGA的RAM或FIFO實現的。 

利用 FPGA 對SD卡相關資料進行讀寫可以依據具體演算法的需求低FPGA晶片開展編程，更實際情況的變化實現讀寫操作的不斷更新。這種模式之下只需要利用原有的晶片便可以實現對SD卡的有效控制，明顯降低了系統的成本。

通訊產業

通常情況下，通訊產業綜合考慮成本以及營運等各方面的因素，在終端設備數量比較多​​的位置，FPGA的用量比較大，基地台最適合使用FPGA，基地台幾乎每一塊板子都需要使用FPGA晶片，而且型號比較高端，可以處理複雜的物理協議，實現邏輯控制。同時，由於基地台的邏輯連結層，物理層的協定部分需要定期更新，也比較適合採用FPGA技術。目前，FPGA主要在通訊產業的建設初期和中期應用，後期逐步被ASIC取代。

其它應用

FPGA在安防，工業等領域也有著比較廣泛的應用，例如安防領域的視訊編碼解碼等協定在前端資料擷取和邏輯控制的過程中可以利用FPGA處理。工業領域主要採用規模較小的FPGA，滿足彈性的需求。另外，由於 FPGA具有比較高的可靠性，因此在軍工以及航太領域也有較廣泛的應用。未來，隨著技術的不斷完善，相關製程將會完成升級改造， 在許多新型產業例如大數據等，FPGA將會有更廣泛的應用前景。伴隨5G網路的建設， 初期會大量應用FPGA，人工智慧等新型的領域也會更多的用到FPGA。

2021年2月，先購買再設計的FPGA（現場可程式閘陣列）稱為「萬用晶片」。國內最早自主研發、規模生產、大量銷售通用FPGA晶片的企業之一京微齊力公司敲定，將在亦莊投資3億元建設新一代國產FPGA晶片研發與產業化項目。

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